전자 페이퍼용 카본 블랙 안료와 그 분산체 및 제조 방법 document_id A220623108043

최근, 차세대 디스플레이로서 유기 EL이나 무기 EL과 함께 표시 매체로서의 종이의 장점을 도입한 전자 페이퍼의 개발 연구가 왕성하게 행해지고 있다. 즉, 전자 페이퍼는, 종래의 패널 디스플레이와 비교하여, 경량화나 그 유연성에서 종이의 편리성을 그대로 유지한 재기록 가능 디스플레이 디바이스로서 기대되고 있다. 전자 페이퍼는, 또한, 저전압으로 구동 가능하고, 또한, 전압을 인가하여 한번 표시한 화상은 전력을 소비하지 않고 그대로 장시간 유지할 수 있기 때문에, 에너지 절약성에도 우수하다. 전자 페이퍼의 화상 표시 방법으로서는 전기 화학 반응을 기본 원리로 하는 방법, 착색 미립자를 전기 영동시키는 방법, 착색 미립자를 자기에 의해 영동시키는 방법 등, 여러 가지 방식이 제안되어 있고, 그 중에서도 전기 영동에 의해 착색 미립자를 이동하여 화상 표시하는 방법은, 화상 표시의 유망한 방법의 하나로서 널리 연구되고 있다. 예컨대, 마이크로 캡슐계 전기 영동 방식에 따른 흑백 화상 표시는, 마이크로 캡슐 내에 영동 매체로서 실리콘 오일 등의 투명한 절연성 액체를 봉입하여, 실리콘 오일 중에 백색 미립자인 마이너스로 대전한 이산화티탄 미립자와 흑색 미립자인 플러스로 대전한 카본 블랙을 분산시켜, 투명한 전면 전극과 배면 전극간에 전압을 인가함으로써, 대전 미립자를 각각 반대의 전위의 방향으로 이동시켜, 흑백의 화상 표시를 가능하게 하는 것이다. 도 1은 전면 투명 전극에 플러스의 전위를, 배면 전극에 마이너스의 전위를 인가한 경우의 화상 표시의 원리를 도시한 모식도로, 마이너스로 대전한 백색의 이산화티탄 미립자는 플러스의 전위의 전면 투명 전극측으로 이동하고, 플러스로 대전한 흑색의 카본 블랙 미립자는 마이너스의 전위의 배면 전극측으로 이동한다. 따라서, 전면 투명 전극측에서 보면 마이너스로 대전한 이산화티탄 미립자의 백색이 관찰된다. 도 1에 있어서 인가하는 전위를 반대로 하면, 도 2에 도시한 바와 같이, 플러스로 대전한 카본 블랙 흑색 미립자는 전면 투명 전극측으로 이동하고, 이산화티탄 미립자는 배면 전극측으로 이동하기 때문에, 전면 투명 전극측에서는 흑색이 관찰되고, 이들을 조합시킴으로써 흑백의 화상을 표시할 수 있다. 따라서, 화상 표시의 정밀도를 높이기 위해서는 영동 매체 중에 흑색 미립자 인 카본 블랙을 양호한 상태로 분산시키는 것이 중요해진다. 수계 분산체에 있어서의 카본 블랙의 분산성의 향상에 대해서는, 최근 잉크젯 프린터용 등의 용도를 중심으로 하여 왕성하게 연구 개발이 행해지고 있다. 그러나, 마이크로 캡슐계 전기 영동 방식에서는 마이크로 캡슐 내에 봉입하는 영동 매체가 전위에 의해 영향을 받으면 화상 표시가 흐트러지기 때문에, 무극성 혹은 저극성의 영동 매체를 사용해야 하고, 실리콘 오일이 적합하게 사용되고 있다. 따라서, 유극성 매체인 수계 분산체와는 상이한 견지에서의 검토가 필요해진다. 일본 특허 출원 공표 제2004-526210호 공보에는, 복수의 안료 입자를 현탁 유체에 현탁한 전기 영동 매체로서, 상기 안료 입자는 중합체를 상기 안료 입자에 화학적으로 결합시키거나 그 주위에 가교시키고 있고, 상기 중합체는 상기 안료의 1∼15 중량％의 양으로 존재하고 있는 것이 제안되어 있다. 상기의 공보에는, 카본 블랙 입자에 화학적으로 결합되거나 그 주위에 가교되어, 카본 블랙의 1∼15 중량％의 중합체를 갖는 카본 블랙 전기 영동 매체가 개시되어 있고, 상기 중합체는 주쇄 및 복수의 측쇄를 함유하며, 상기 측쇄는, 상기 주쇄로부터 신장하고 있으며, 상기 측쇄의 각각은, 적어도 약 4개의 탄소 원자를 함유하는 것이다.